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劲然是这样|曾斯劲:基因编辑治疗 医学的未来?

基因编辑可以用来解决虫灾,那么可不可以有益的用在人类身上呢?确实可以!而且目前已经有成功的案例了。不过进一步的使用,还需要技术突破和应对一些伦理上的难题。

图:Freepik

基因编辑除了在上个篇章解决了虫灾的问题之外,人类其实还把这技术广泛地应用在我们自身族群身上。近年来除了规律成簇的间隔短回文重复(CRISPR)之外,不同基因编辑技术的相继出现,如锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子效应核酸酶(TALEN)、和单碱基编辑(BE)技术。每个技术之间除了难度和运作逻辑大大不同之外,也为基因功能研究提供了有力的工具,为生命医学领域提供了新的治疗方案,解决了许多50年前无法处理的难题。

基因编辑治疗数种功能

跟解决虫灾的逻辑类似,基因编辑治疗的原理是通过编辑或修复人体基因组中存在缺陷的基因,从而纠正疾病的发生机制。目前,科学家可以通过几种不同的方式实现这效果。其中就包括了:

1)基因突变纠正:修复或替换有缺陷的基因,使其恢复正常功能。
2)基因静默:通过基因沉默或抑制技术来阻断疾病基因的表达,从而减轻疾病症状。
3)基因添加:将新的基因序列插入到患者的基因组中,以补充或增强其功能。

这三个方式其实在实际操作起来时完全以不同的思路去运作的,如果科学家选择的是基因突变纠正,病人身上的缺陷基因很大程度会是没法“与病人共存”,必须替换掉才能够解决这个疾病。而基因静默就不一样了,静默的基因不一定是“好的基因”或对人类本身有用的基因,主要静默的效果就是把疾病的源头“静默”掉,使基因不再表达出疾病的病征。基因添加在我个人角度看的话则是最困难的,科学家必须在动物和人类自愿者身上尝试无数次的实验后得到一组既安全,又能解决病人疾病的基因列序,然后才能大量地应用在全世界的人类上。

目前成果与未来愿景

目前基因编辑治疗的成功案例已经不再少数,科学家在数年前一项使用CRISPR-Cas9技术治疗β-地中海贫血的研究取得了成功。研究团队通过基因编辑纠正了患者造血干细胞中的HBB基因突变,使其恢复了正常的血红蛋白水平。β-地中海贫血(β-thalassemia)是一种常见的遗传性血液疾病,主要由HBB基因(编码β-珠蛋白)突变引起。β-珠蛋白是一种血红蛋白的组成部分,对于红细胞的氧气输送至关重要。在β-地中海贫血患者中,HBB基因的突变导致β-珠蛋白合成受损,进而影响红细胞的正常功能,引发贫血等症状。因为基因编辑的关系,这个HBB基因的突变被解决了,病人就可以不再受到贫血这疾病带来的痛苦了。

此外,研究人员利用CRISPR-Cas9技术成功地删除了爱滋病病毒在患者T细胞中的感染。这为治疗爱滋病提供了新的思路。虽然这项成功令人鼓舞,但还是有不少未知因素需要科学家去厘清后才能在人类身上大量应用。此外,基因编辑在人类疾病上也不是万能的。某些疾病可能涉及多个基因或基因组的复杂调控网络,因此单一的基因编辑可能无法完全治愈疾病。

除此之外,基因编辑涉及对人类基因组的直接干预,因此引发了伦理和道德层面的争议,需要建立相关的监管和指导原则。这类型的管理和指导原则目前世界上也还没有统一的做法和规范。因此,如果想要在人类身上大量改良基因,让这成为生活中正常的事情,以目前的情况来看还需要至少30年至50年的努力吧

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